贵金属改性的Ag/Al2O3选择性催化还原NOx的研究

研究了几种贵金属改性的Ag/Al2O3催化剂选择性还原(SCR)NOx的活性.实验结果表明,在模拟柴油机尾气的实验条件下,Ag-Pd(0.01%)/Al2O3与Ag/Al2O3相比,在300～500℃的温度范围内显示出很高的NOx转化率.而Pt和Au的添加均使Ag/Al2O3的NOx的转化率明显降低.原位漫反射红外光谱(In-situ DRIFT)结果显示,添加少量Pd在反应过程中有利于催化剂表面烯醇式(CH2CHO-)活性中间物的生成,该物种与催化剂表面吸附的NO-3反应活性很高,能够生成关键中间体异氰酸酯(-NCO),从而加速了NOx催化还原反应活性.     

富氧气氛中Ag/Al2O3催化C3H6与C2H5OH还原NO的原位红外对比研究

利用原位红外分析手段,探讨了真实条件下选择性催化还原NO的反应机理.研究表明,富氧条件下以Ag/Al2O3为催化剂选择性催化还原NO时,C2H5OH是一种比C3H6更具活性的还原剂.C2H5OH部分氧化时,主要以烯醇式物种吸附于催化剂的表面,该物种与NO迅速反应转化为NCO是以乙醇为还原剂时能高效还原NO的关键.而以C3H6为还原剂时,与NO反应形成NCO起主导作用的却是反应活性较低的羧酸盐,并最终导致NO去除率较低.     

金属离子改性分子筛对CO_2的吸附研究

以金属盐溶液浸渍的方法对13X,4A分子筛进行改性,选用了4种有代表性的碱土金属和过渡金属离子Ca2+,Sr2+,Zn2+,Cu2+。红外光谱分析结果表明,负载二价金属离子的分子筛上CO2的表面吸附态可以归属为一种线式吸附态和一种剪式吸附态,还有CO2分子非线性化学吸附在氧化物表面上所形成的类碳酸盐物种吸附态。对两种改性分子筛进行了CO2-TPD研究,CO2-TPD谱图上一般出现两个或两个以上的脱附峰,对照红外分析结果表明,低温脱附峰对应线式吸附态的CO2分子脱附,中温脱附峰对应剪式吸附态和类碳酸盐吸附态的CO2分子脱附。     

Ag-Pd/Al2O3上C3H6选择性催化还原NOx的研究

研究了不同的Pd添加量及氧浓度对Ag-Pd/Al2O3催化剂上C3H6选择性催化还原NOx性能的影响和可能的反应机理.活性评价结果表明其他反应条件不变时,Pd的添加量为0.01%时,Ag-Pd/Al2O3催化剂具有最好的NOx催化活性;氧浓度的增加,有利于NOx的转化率的提高.原位漫反射红外光谱(In-situ DRIFTS)研究表明,添加0.01%的Pd有利于反应过程中丙烯的部分氧化,即烯醇式物种的生成,该物种与NO-3的反应活性很高,能够迅速生成关键中间体异氰酸酯(-NCO),从而促进NOx催化还原反应的发生.     

原位红外光谱法研究SO2对NO选择性催化还原过程的影响

以Ag/Al2O3为催化剂,采用原位红外光谱法对SO2存在条件下C3H6为还原剂选择性催化还原NO的反应进行了研究.结果表明,在所考察的温度范围内(473～773 K),在SO2存在条件下红外谱图中出现很强的硫酸盐的特征吸收峰,而且随着SO2吸附量的增加,硫酸盐的主要特征吸收峰由低波数向高波数漂移.同时,硫酸盐的生成主要覆盖在催化剂的表面,不仅抑制了催化剂表面硝酸盐(NO-3)的生成,而且抑制了表面NO-3和表面烯醇式物种(CH2CHO-)进一步反应为活泼的反应中间体-NCO的生成.这是导致催化剂选择性催化还原NO活性降低的直接原因.     

咪唑啉化合物生成机理的量子化学研究

用量子化学方法研究了咪唑啉化合物有脱水关环反应机理，采用ＡＭ１程序全优化计算获得了氮烯醇式烷基酰胺和质子化氮烯醇式烷基酰胺的平衡几何构型、净电荷和关环反应位能曲线，计算结果发现，二乙烯三胺基丙酰胺的氮烯醇式及其质子化的氮烯醇式酰胺均比相应的酰胺结构稳定，表明这类酰胺主要以氮烯醇式酰胺参与反应；质子化后，羰基碳上正电荷增加，氮烯醇式酰胺的前线分子轨道能级差△ＥＨ－Ｌ大大减小，反应活性大大增加，氮烯醇     

Mg/Fe-SBA-15吸附剂的制备及其脱硫性能

采用浸渍法和共浸渍法分别制备了Fe-SBA-15,Mg/Fe-SBA-15吸附剂.借助X射线衍射技术和N2吸附-脱附技术表征了吸附剂的织构性质;运用吡啶-傅里叶变换红外光谱技术和NH3程序升温脱附技术表征了吸附剂的酸性质;利用静态吸附实验,评价了吸附剂对噻吩模拟油的脱硫性能.结果表明:在SBA-15吸附剂中,铁物种的引...     

近代物理技术在多相催化研究中的应用(Ⅳ)——第4章 高分辨电子能量损失谱在表面研究中的应用

<正> 一、前言近30年来,由于光谱技术的发展,使物理和化学家们获得了丰富的表面及表面吸附物种结构方面的信息,这些微观信息对深入了解催化和腐蚀机理以及发展新材料起了很大作用。光谱技术的重点是红外和激光拉曼光谱,它们在分析和催化研究中获得了广泛的应用,尤其在研究材料体相中原子和分子振动模式是很有用的。但是用在研究表面上吸附物种时信号较弱,以致检测不到,另外,利用透射红外研究载体催化剂时,由于部分载体在低于1000cm~(-1)不透明,很难获得这一波数以下的     

晶种导向合成不同厚度Zn-ZSM-5用于甲醇制芳烃反应

采用乙二胺与硝酸锌络合物作为Zn物种前驱体,通过加入不同b轴厚度的晶种及尿素水热合成了一系列具有不同b轴厚度的Zn-ZSM-5沸石分子筛.X射线衍射(XRD)、Ar物理吸附和扫描电镜(SEM)的结果显示,Zn物种均匀分布在ZSM-5沸石分子筛中;N H3-T PD和红外光谱结果显示Zn的引入对沸石分子筛的酸性有显著影响...     

异丁烷选择氧化制备甲基丙烯酸复合氧化物催化剂的表征

制备了V2O5-SiO2、MoO3-SiO2和MoO3-V2O5-SiO23种复合氧化物催化剂.用程序升温还原(TPR)研究了各复合氧化物的表面构造及其催化活性,用化学吸附红外光谱(IR)研究了各复合氧化物样品对异丁烷和异丁烯的化学吸附性能.实验结果表明,上述复合氧化物催化剂中,Si和V或Mo通过氧桥键合,使得V-O、Mo-O的氧化能力有所减弱,从而更加适合于选择氧化的要求.异丁烷在Mo的复合氧化物中为桥式吸附,有利于脱氢.但在V-O诸点上,异丁烷为线式吸附,容易发生深度氧化.异丁烯在复合氧化物中的V-O、Mo-O均为线式吸附,V吸附的能力较强.复合氧化物中的V-O、Mo-O是异丁烯脱氢、加氧的优良的活性点.     

脉冲反应条件下的吸附和表面反应动力学系数

用拉普拉斯变换等数学处理方法,由连续方程推导出了反应组分皆为弱吸附时。在脉冲催化反应的真实条件下,反应组分的吸附系数表达式。并用该理论系统地考察了在实际反应条件下,环己烷在Pt-Al_2O_3上脱氢中环己烷、苯和氢的吸附系数,求得了相应的吸附热。同时还由脉冲反应的表观速度常数和所求得的环己烷吸附系数进一步求得了表面反应动力学参数。此外,对氢、环己烷和苯的吸附态物种进行了讨论,认为不同的吸附态物种是被吸附在催化剂表面上的不同类的活性中心上。     

吸附势理论在甲烷临界温度以上吸附中的应用

使用吸附势理论对甲烷临界温度以上在微孔活性炭上的吸附平衡进行了研究。针对吸附势理论描述气体临界温度以上吸附所面临的问题,深入考察了各种计算吸附相密度和虚拟饱和蒸汽压的方法对吸附平衡预测结果的影响。研究表明,吸附势理论可以在较宽的范围内描述甲烷临界温度以上的吸附平衡,模型预测结果受吸附相密度计算方法的影响较小,但对于虚拟饱和蒸汽压的计算方法较敏感,其中Reich等采用的经验式更为准确。     

SO2对Ag-Pd/Al2O3选择性催化还原NOx的影响

研究了SO2对Ag-Pd/Al2O3催化剂选择性还原(SCR)NOx的影响.实验结果表明,在SO2添加的实验条件下,Ag-0.01%Pd/Al2O3在300～500℃的温度范围内NOx转化率迅速下降.原位漫反射红外光谱结果显示,SO2在催化剂表面转化为硫酸盐,不利于烯醇式(CH2CHO-)活性中间物和表面硝酸盐(NO-3)的生成,从而影响了关键中间体异氰酸酯(-NCO)生成,对NOx催化还原反应活性有负面影响.     

石英砂对稠油乳状液的破乳作用机理

由于稠油乳状液不透明,无法直观认识砂粒对稠油乳状液稳定性的影响过程.曾有学者通过傅里叶红外光谱检测到矿物颗粒表面吸附的沥青质,推测这些颗粒因吸附油水界面膜上的沥青质破坏了油水界面膜强度,促进了水滴聚团沉降,从而实现稠油乳状液破乳分层.但这种认识无法解释笔者实验中的一些现象.针对这种情况,通过杯式分水、流变性测试和润湿性...     

CO在负载型钯金属催化剂上吸附的原位红外光谱研究

利用原位红外光谱技术分别对CO在钯金属催化剂及其载体上的吸附性能进行了研究。发现CO在催化剂载体上也存在表面吸附态 ,吸附峰随温度的升高而变化 ,其中HCOO-吸附态比较稳定。CO在催化剂活性中心上存在两种吸附态 :桥式吸附态和线式吸附态 ,桥式吸附态比线式吸附态稳定 ,且CO吸附量随温度的升高而增大。由于载体的部分表面被Pd所覆盖 ,导致了CO在催化剂载体部分的吸附量减少。实验还测定了氢气对CO在催化剂上吸附性能的影响 ,发现氢气会影响CO在催化剂活性中心及载体上的吸附。     

Fe-Mo/ZSM-5催化剂上NO的吸附及其催化还原机理

采用共浸渍法制备了Fe-Mo/ZSM-5样品,并分别利用NO-TPD和暂态响应技术研究了NO的吸附性能.结果表明,NH3的存在不但能够大大减弱NO的吸附,而且使得催化剂表面NO的吸附位性质发生了改变,340℃左右的脱附峰可能对应于反应的活性位,并且其可能是与吸附氧有关的酸性吸附位.而O2的存在对NO吸附起着重要作用,吸附氧可能参与了NO的吸附过程.在反应条件下Fe-Mo/ZSM-5催化剂上可能有两种不同的NO吸附位存在,一种是没有吸附氧的吸附位,而另一种是与吸附氧有关的吸附位.在O2存在条件下,催化剂表面吸附态NO直接与毗邻的吸附态NH3物种作用形成N2和H2O.气相O2的作用是补充催化剂表面氧物种,使Nx氧化还原反应能够持续进行.     

天然气吸附及其理论的研究进展

为提高吸附天然气存储效率,针对吸附天然气技术中存在的问题,从活性炭吸附剂的结构设计和吸附理论研究的发展现状两个方面综述了天然气吸附及其理论的研究进展。活性炭结构设计主要是从孔结构控制和吸附热效应两个方面展开讨论。同时介绍了天然气吸附理论的研究情况,包括临界条件气体吸附的各种模型和超临界吸附。临界吸附的Langmuir,BET以及Dubbin模型都是理想的模型理论,存在着一定的局限性;超临界吸附由于体系复杂,多为实验数据的回归,缺乏明确的解释。通过上述分析,客观地指出了目前吸附天然气研究中的一些问题以及进一步发展的方向。     

固体催化剂的研究方法 第八章 红外光谱法(上)

一般认为催化反应过程是通过反应物吸附在表面上,被吸附分子或者同另一被吸附分子反应,或者与另一气相分子反应,生成的产物最后脱附,使表面再生而进行的。过去,对大多数催化反应机理的研究和控制是通过经验方法进行,亦即从对反应物和产物的动力学观察推论表面中间物,并以此阐明反应机理。这些方法可以获得许多重要信息和对催化作用的深入理解,但是由于没有确切的有关表面吸附物种结构方面的知识依据,所获得的结果存在相当大的任意性,并且无法深入下去。分子光谱尤其是红外光谱在催化研究中是应用最广泛的表征方法。由吸附分子的红外光谱可以…     

取代芳烃混合物吸附平衡特性的研究——Ⅱ.均匀势吸附平衡模型在多组分吸附平衡推算中的应用

本文将均匀势吸附平衡模型扩展到多组分取代芳烃/沸石饱和吸附体系,建立了组成显式的多组分均匀势吸附平衡模型,。可用于自二组分吸附平衡数据直接推算多组分吸附平衡关系。对文献报道的几组三、四组分取代芳烃/沸石饱和吸附体系吸附平衡关系的理论推算结果表明,本文建立的均匀势模型与实验数据吻合良好,优于最近文献报道的两种均匀势吸附模型。     

1O2与(LaOxH)4-2x的反应能量学:DFT研究

采用密度泛函理论法(DFT)及嵌入相对论效应的赝势研究单重态下分子氧与(LaOxH)4-2x反应能量学.结果表明1O2与(LaOxH)4-2x作用可能形成端式或侧式键合物种.对(LaOH)2+,二者并存,端式(通过H键合构成)易转化为超氧物种,而侧式(通过La键合构成)则倾向于转化为臭氧物种;对LaO2H或(LaO3H)2-,1O2无需活化即可转化为能量上较稳定的侧式键合的超氧物种,而侧式键合物1O2-LaO2H转化为臭氧物种的倾向性较侧式键合物1O2-(LaOH)2+的要小.1O2与(LaOxH)4-2x作用形成的超氧物种稳定性随x增大而增加.